Wat is een bacterieel kunstmatig chromosoom?
Een kunstmatig kunstmatig chromosoom (BAC) is een van een klasse van gereedschappen, vectoren genoemd, die microbiologen gebruiken om genen in een bacterie in te voegen - meestal e coli . Het invoegen van genen verandert de eigenschappen van de bacterie in een proces dat transformatie wordt genoemd. Een wetenschapper kan een stam van bacteriën veranderen met behulp van een BAC en vervolgens de veranderde bacteriën vergelijken met een ongewijzigde stam om te ontdekken welke rol de ingevoegde genen spelen in de celbiologie. Hoewel alle vectoren op een vergelijkbare manier door wetenschappers worden gebruikt, is de BAC opmerkelijk dat hij veel meer genetisch materiaal kan dragen dan concurrerende hulpmiddelen. Het grootste deel hiervan wordt gecreëerd door fagen te wijzigen - virussen die alleen bacteriecellen infecteren - of structuren die plasmiden worden genoemd. Het bacteriële kunstmatige chromosoom is een van een aantal op plasmide gebaseerde vectoren. Plasmiden zijn vrij zwevende ringen van DNA die velenBacteriën bevatten naast hun chromosomale DNA. Ze worden niet beschouwd als een afzonderlijke vorm van leven, maar gedragen zich toch zoiets als een organisme binnen een organisme: ze kunnen zich onafhankelijk reproduceren van de bacteriën waarin ze 'leven'.
Plasmiden zoals het kunstmatige chromosoom van bacteriën worden in bacteriën ingevoegd met behulp van een proces dat elektroporatie wordt genoemd. Elektroporatie omvat het verstoren van het celmembraan met een elektrische schok, die tijdelijke openingen creëert waardoor moleculen kunnen worden ingevoegd. Voorlopers van de BAC omvatten gemodificeerde plasmiden met exotische namen als de Cosmid en de Fosmid. Deze vaak gefrustreerde pogingen tot onderzoek omdat ze slechts enkele tienduizenden DNA -basenparen konden dragen, genoeg om slechts zeer kleine genen in te voegen.
In 1992 werd het eerste bacteriële kunstmatige chromosoom gemaakt door Hiroaki Shizuya, een onderzoeker bij het California Institutevan technologie, door een plasmide te wijzigen dat een F-factor wordt genoemd. F-factor plasmiden worden op natuurlijke wijze gebruikt door bacteriën om DNA van de ene cel naar de andere over te dragen tijdens periodes van omgevingsstress, om de genetische variabiliteit en de waarschijnlijkheid van overleving te vergroten. In tegenstelling tot zijn voorgangers zou de BAC grote genen kunnen dragen met honderdduizenden DNA -basenparen, of meerdere genen tegelijk.
Een aantal grote BAC -bibliotheken worden nu onderhouden door universiteits-, particuliere industrie en overheidsgroepen. Naast de onderzochte genen bevatten veel BAC's hulpmiddelen die gemakkelijker onderzoek mogelijk maken. Sommige BAC's bevatten bijvoorbeeld genen die bacteriën blauw maken of ze laten gloeien, voor een gemakkelijkere identificatie. Sommige bevatten genen die de gastheer resistent maken tegen bepaalde antilichamen. De culturen kunnen worden gezuiverd door ze met het antilichaam in kwestie te spoelen, alle bacteriën te doden, behalve degenen die de BAC dragen.
Omdat bacteriën zich snel voortplanten, het bacteriële kunstmatige chromosoom MAY wordt ook gebruikt om grote hoeveelheden van een bepaalde genetische sequentie voor studie te klonen. Dit heeft een betere studie van de genomen van organismen mogelijk gemaakt die langzaam of onvoorspelbaar groeien in laboratoriumomstandigheden. Het vermogen om te klonen heeft onderzoek naar ziektebehandeling versneld door een snellere identificatie van effectieve antivirale en antibacteriële medicijnen een snellere identificatie mogelijk te maken. Het heeft ook een effectievere productie mogelijk gemaakt van sequenties die worden gebruikt bij de genetische modificatie van andere organismen, voor onderzoek en industrie.